Relais ya Msaada wa Mstari wa IEE-Business wa Taarifa za Msaada ya Mstari ya Kompyuta

1. Usumizi na Taarifa za Kienyeji​
   Kwa kuongezeka kwa umuhimu wa mitandao ya umeme—hasa maendeleo ya utafiti wa umeme wa kiwango cha juu sana (UHVDC), uunganishaji mkubwa wa nishati yenye ziara, na mifano mingi za mitandao ya kushirikiana—maelezo ya matumizi ya usalama wa mitandao ya umeme yamefika kiwango cha juu. Changamoto kuu inapatikana katika kutatua talanta mbili muhimu: kuhakikisha mzunguko wa kasi wa vifaa vya usalama wakati wa hitilafu ili kudumisha ustawi wa mfumo, pia kuhakikisha uwezo wa kuchagua kwa undani ili kukosa kusimamisha kwa haja ghafla na kuongeza hitilafu. Hii ni hasi zaidi katika mfumo wa umeme wa kienyeji mkubwa kama vile mitandao ya kushirikiana, ambapo maelezo ya kawaida ya usalama yanayotumika moja tu ya mwisho yanaweza kupata changamoto.

Mtaala huu unatumia teknolojia ya usalama ya mikompyuta ya juu, ukibadilisha vitu viwili muhimu: usalama wa umbali wa mabadiliko ya umeme, utaratibu wa kufafanulia kwenye hitilafu na usalama wa kurekodi, na mpangilio wa kurekodi tena. Lengo lake ni kuboresha ustawi, kasi, na hekima ya usalama wa mitandao, kutoa msingi muhimu wa kuunda mfumo wa umeme wa ustawi na hekima.

​2. Tathmini ya Changamoto Kuu​

• ​Mapambano kati ya kasi na chaguo: Mtaala wa kawaida huwa hujui kusimamisha kwa muda kwa uhakika, kwa mapambano na hitaji wa kusimamisha haraka kwa kudumisha ustawi wa mfumo.
• ​Kufafanulia kwenye hitilafu kwa mitandao ya kushirikiana: Ushirikiano kati ya mitandao ya kushirikiana huonyesha tabia za hitilafu, kuburudisha ustawi wa njia za kawaida za kufafanulia kwenye hitilafu na kuleta changamoto kwa kufafanulia na kurekebisha nguvu.
• ​Kuwepo kwa ziara za nishati: Kuunganishana kwa viwanja vya nishati za upepo na jua huongeza kiwango cha nishati ya kasi na tabia, inaweza kuleta matumaini ya kutosha au kusimamisha kwa sababu za kutosha. Pia, mabadiliko yao ya tofauti yanachanganya kwa kutosha ya kurekodi tena.

​3. Teknolojia Kubwa za Mtaala​

​3.1 Usalama wa Mabadiliko ya Umeme wa Umbali (ΔZ Usalama)​​

• ​Serikali ya Teknolojia: Teknolojia hii haiathiriwa na mzunguko wa nishati wakati wa kawaida. Inahesabu ubora wa hitilafu tu kwa kutumia mabadiliko ya umeme na nishati ya umeme ya kawaida yaliyotengenezwa wakati wa hitilafu. Na kiwango cha juu, ni kina kasi, na haiathiriwa na mabadiliko ya mfumo au mazingira.
• ​Faida za Utendaji:
• Utendaji wa kasi sana: Jibu la kasi, na muda wa kawaida wa kasi wa sekunde 10.
• Ustawi wa juu: Inaweza kuzuia matumaini ya kutosha kwa athari za nishati ya kasi.
• ​Misemo ya Matumizi: Katika mitandao ya UHVDC ±800kV, teknolojia hii iligeuza muda wa kasi wa kusimamisha hitilafu (utendaji wa usalama + kusimamisha kwa circuit breaker) kwa hitilafu karibu kwenye sekunde 80, kuboresha ustawi wa UHVDC.

​3.2 Kufafanulia kwenye Hitilafu ya Mikompyuta ya Mbili​

• ​Serikali ya Teknolojia: Hitilafu hutoa mzunguko wa nishati unaenda kwa pande mbili za mitandao. Kwa kutumia saa za GPS/BDS zenye upatikanaji wa kasi, vifaa vya usalama vya pande mbili vinarekodi muda wa kufika wa mzunguko wa nishati wa kwanza (t1 na t2). Sehemu ya hitilafu inahesabiwa kwa kutumia formula L = (v * Δt) / 2, ambapo v ni kiwango cha mzunguko na Δt = |t1 - t2|.
• ​Faida za Utendaji:
• Ustawi wa juu: Ufafanulia kwenye hitilafu haathiriwa na mzingo wa mitandao, tabia ya mfumo, mazingira, au CT saturation.
• Haiathiriwa na mizingo: Haipendekezwi kwa mizingo ya mitandao, kuzingatia makosa yanayotokana na mizingo yasiyo sahihi katika njia za kawaida.
• ​Misemo ya Matumizi: Katika mitandao ya 500kV ya kushirikiana, ufafanulia kwenye hitilafu uligeuka kwenye metre 200, kuboresha ustawi wa juu zaidi ya asili.

​3.3 Mpangilio wa Kurekodi Tena wa Kujitambua​

• ​Serikali ya Teknolojia: Vifaa vya usalama vinajitambua kwa kina hitilafu (ya muda au ya kasi):
1. ​Hitilafu ya muda: Baada ya kusimamisha, ustawi wa mitandao unarudi. Vifaa vinapata ustawi wa mzunguko na kuisimamisha kurekodi tena.
2. ​Hitilafu ya kasi: Vifaa vinapata hitilafu inayejumuisha, na kusimamisha kurekodi tena kusimamisha kwa herufi nyingine, kudumisha ustawi wa vifaa.
   Pia, mpangilio huu hunabadilisha muda wa kurekodi tena kulingana na tabia ya mfumo (kwa mfano, kiasi cha nishati ya ziara).
• ​Faida za Utendaji:

• Ongezeko la kutosha: Kunazama kurekodi tena kwenye hitilafu ya kasi, kuboresha kutosha ya kurekodi tena na ustawi wa nishati.
• Kupunguza athari: Kusimamisha mzunguko wa kasi wa mfumo, kudumisha ustawi wa vifaa.

• ​Misemo ya Matumizi: Katika mitandao ya kienyeji ya viwanja vya nishati, kutosha ya kurekodi tena iligeuka kutoka kwa 72% hadi 93%, kuboresha kutosha ya kurekodi tena na kurekebisha nishati.

​4. Muhtasari wa Thamani ya Mtaala​
Mtaala huu unatoa thamani kwa wateja kwa kutumia teknolojia zake tatu:

1. ​Kuboresha ustawi wa mfumo: Usalama wa kasi sana unasisimamisha hitilafu haraka, kunipa muda muhimu wa kudumisha ustawi wa mfumo.
2. ​Kuboresha ustawi wa nishati: Kurekodi tena kinaweza kuboresha ustawi wa nishati, kupunguza muda wa kupunguza nishati na sarafu.
3. ​Kuboresha ustawi wa kazi: Ufafanulia kwenye hitilafu wa kasi sana unaweza kuboresha kazi ya huduma, kupunguza gharama na muda.
4. ​Kuwa na ustawi wa mfumo mpya: Utendaji wake wa kasi sana unaweza kuboresha ustawi wa mfumo wa kasi, kama vile UHVDC, nishati ya ziara, na mitandao mingi.